Per ottimizzare le reti intelligenti è necessaria una gestione efficiente dei dati, resa possibile grazie a potenti sistemi industriali e processori che offrono un'elevata efficienza di elaborazione. Vediamo come funzionano.
La transizione ecologica ha richiesto nuovi modi di produrre e distribuire energia, in cui l'uso diffuso e distribuito di fonti rinnovabili non programmabili e tecnologie digitali "intelligenti" deve essere integrato nelle reti elettriche esistenti, con l'obiettivo di monitorare i consumi e distribuire la generazione di energia in base ai cambiamenti della domanda della rete. Combinare fonti rinnovabili e Smart Grids è infatti un prerequisito per raggiungere gli obiettivi di crescita fissati per le energie rinnovabili, introdotti con l'aggiornamento proposto al Piano Nazionale Integrato per l'Energia e il Clima (PNIEC), secondo cui le rinnovabili devono coprire il 40,5% del consumo finale lordo di energia entro il 2030, con un aumento del 19% rispetto al 2021.
Qui, “Smart Grid” implica reti elettriche intelligenti. A differenza di quanto spesso si crede, non sono un sostituto delle reti di distribuzione elettrica tradizionali, ma piuttosto servono a modernizzare e migliorare i sistemi esistenti attraverso l'uso di tecnologie informatiche e di comunicazione, cercando di renderli più efficienti, sicuri, intelligenti e decentralizzati.
Cos'è una Smart Grid
Le reti elettriche odierne, progettate per canalizzare i flussi di energia prodotti principalmente da grandi centrali termoelettriche alimentate da combustibili fossili e gestite dagli operatori di rete secondo un sistema essenzialmente centralizzato e unidirezionale, distribuiscono energia agli utenti finali della rete adottando un approccio top-down.
Per sfruttare l'energia prodotta da fonti rinnovabili, è necessaria una rete energetica flessibile, affidabile e sicura, capace di ottimizzare la distribuzione dell'elettricità, decentralizzando gli impianti di produzione di energia e rispondendo ai cambiamenti della domanda in tempo reale, minimizzando così sovraccarichi e fluttuazioni di tensione.
Le smart grid sono quindi una soluzione rivoluzionaria nel campo dell'elettricità e delle telecomunicazioni, in quanto possono essere utilizzate con reti esistenti, che vengono ristrutturate e digitalizzate in un tempo ragionevolmente breve attraverso una serie di processi ecosostenibili, per sviluppare sistemi che consentano una comunicazione bidirezionale tra l'utility e i suoi clienti.
Le Smart Grids, infatti, possono accogliere l'elettricità prodotta da una moltitudine di nodi di generazione costituiti da piccoli sistemi di generazione di energia rinnovabile situati lungo la rete di distribuzione (generazione distribuita), che normalmente non possono essere programmati in anticipo, inibendo così il coordinamento centralizzato da parte dell'operatore della rete di distribuzione.
Secondo l'IEA (International Energy Agency, una Smart Grid è "una rete elettrica che utilizza tecnologie digitali e altre tecnologie avanzate per monitorare e gestire il trasporto di elettricità da tutte le fonti di generazione per soddisfare le diverse esigenze di elettricità degli utenti finali".
Come ottimizzare la rete energetica attraverso una gestione efficiente dei dati
Con la diffusione di numerosi sistemi di generazione alimentati da fonti di energia rinnovabile non programmabili, è diventato necessario garantire l'adeguatezza del nostro sistema elettrico, coordinando le esigenze e le capacità di tutti gli stakeholder – generatori, operatori di rete, utenti finali – al fine di ottimizzare l'uso delle risorse energetiche distribuite,minimizzare i costi e massimizzare l'affidabilità e la stabilità della rete.
Ottimizzare la rete energetica richiede l'analisi in tempo reale di una quantità crescente di dati provenienti da fonti miste, oltre alla loro rapida interpretazione, cruciale per prendere le migliori decisioni e garantire risultati in grado di assicurare sia l'efficienza che la tutela ambientale.
La rivoluzione delle reti è indissolubilmente legata alla digitalizzazione e alle tecnologie IoT, ma anche all'uso di sistemi dedicati, processori e software. I due nuovi moduli SMARC, basati sui processori Qualcomm<sup>®</sup> QCS6490 e Qualcomm<sup>®</sup> QCS5430, costruiti in collaborazione con Qualcomm Technologies, Inc., offrono alta efficienza di elaborazione e supportano l'evoluzione delle reti energet
Le principali caratteristiche dei moduli SOM-SMARC-QCS6490 e SOM-SMARC-QCS5430
I processori QCS6490 e QCS5430 supportano l'elaborazione di modelli di intelligenza artificiale (AI), offrendo alte prestazioni, la capacità di elaborare in tempo reale enormi quantità di dati con un basso consumo energetico, oltre a una vasta selezione di interfacce e periferiche adatte a una vasta gamma di applicazioni industriali. L'integrazione dell'acceleratore Qualcomm AI Engine consente l'esecuzione di algoritmi di machine learning sul dispositivo, aumentando così le capacità complessive del processore a 12 trilioni di operazioni al secondo (TOPS).
In particolare, i moduli SOM-SMARC-QCS6490 e SOM-SMARC-QCS5430 garantiscono un'eccezionale flessibilità per l'integrazione in vari tipi di architettura per il settore industriale, e in particolare per il settore delle reti energetiche, grazie ai due diversi range di potenza offerti. Accanto al modulo di fascia alta SOM-SMARC-QCS6490, SECO ha introdotto una soluzione di fascia media, il modulo SOM-SMARC-QCS5430, basato sul processore QCS5430, permettendo di scalare la soluzione in base alle esigenze del cliente. Queste soluzioni, quindi, forniscono le prestazioni e la flessibilità necessarie per un controllo efficiente e l'elaborazione dei dati, migliorando perfettamente l'efficienza delle reti intelligenti e degli impianti di produzione di energia rinnovabile.
I due moduli SOM-SMARC-QCS6490 e SOM-SMARC-QCS5430, come tutte le soluzioni SoM di SECO, sono forniti con un Board Support Package (BSP) e un sistema operativo che si allinea con i più alti standard di sicurezza e offre strumenti per una gestione semplificata e ottimizzata dei dispositivi da remoto. Un software development kit (SDK) consente agli sviluppatori di software di accelerare lo sviluppo delle loro applicazioni.
Inoltre, i due moduli sono compatibili con Clea e pronti per l'uso con la suite software SECO. La piattaforma Clea arricchisce l'infrastruttura hardware, offrendo servizi a valore aggiunto fondamentali per una corretta gestione delle reti intelligenti, come la gestione dei dispositivi e dei flussi di dati, aggiornamenti remoti dei modelli AI con ogni nuovo addestramento e ottimizzazione degli algoritmi, mantenendo alti standard di sicurezza in conformità con le ultime linee guida del Cyber Resilience Act europeo (CRA).
Per coloro che cercano di migliorare la loro infrastruttura energetica con tecnologia all'avanguardia, SECO offre la perfetta combinazione di prestazioni e flessibilità. Le nostre soluzioni sono progettate per soddisfare le crescenti esigenze della gestione energetica moderna, garantendo che i vostri sistemi siano pronti per il futuro e in grado di soddisfare gli obiettivi stringenti stabiliti dalle normative. Contatta SECO oggi per scoprire come le nostre soluzioni innovative possono trasformare i vostri sistemi di gestione energetica, migliorare l'efficienza e supportare un futuro sostenibile.
Per un approfondimento su questo argomento e sul potere trasformativo dell'AI nelle soluzioni industriali, guarda questo video informativo con un intervento di Dario Freddi, il nostro Chief IoT & Strategy Officer, al Qualcomm DX Summit presso HANNOVER MESSE 2024.
I prodotti a marchio Qualcomm sono prodotti di Qualcomm Technologies, Inc. e/o delle sue sussidiarie.